冲孔模具设计说明书

东南大学成贤学院课程设计报告题目冲压模具课程设计课程名称冲压模具课程设计专业机械设计制造及其自动化班级11模具1班学生姓名曹维帅学号04111516设计地点东南大学成贤学院指导教师葛永成成绩目录第一章绪论.....................................................................................................................................11.1产品介绍...........................................................................................................................21.2课题介绍............................................................................................................................2第二章工艺设计.............................................................................................................................32.1产品冲压工艺性分析.......................................................................................................32.2工艺方案确定....................................................................................................................3第三章工艺计算.............................................................................................................................43.1工艺力的计算...................................................................................................................43.1.1冲孔凸、凹模的有关计算....................................................................................63.2.1冲孔凹模的有关计算............................................................................................7第四章模具设计与设备选用……………………………………………………………………..84.1冲孔模零件相关设计.......................................................................................................84.1.1冲孔模的凸凹模设计............................................................................................94.1.2冲孔模的模架的设计.........................................................................................104.1.3冲孔模卸料装置的设计......................................................................................114.2设备的选择.....................................................................................................................134.2.1压力机选择的要求..............................................................................................134.2.2选择压力机与技术参数的校核.........................................................................134.3模具总装图绘制与模具零件材料的选用.....................................................................144.3.1总装图的绘制......................................................................................................144.3.2模具零件材料的选择.........................................................................................15参考文献.........................................................................................................................................162第一章绪论1.1产品介绍图1.1产品三维图此产品为固定板冲孔，其三维造型如图1.1所示，生产此零件采用的材料为Q235钢，生产批量为少量。1.2课题介绍本次课题主要是分析固定板冲压产品的工艺性，绘制产品的三维图，在多中工艺方案中选择其最优冲压工艺方案，然后进行工艺计算、确定其模具结构并设计其模具。3第二章工艺设计2.1产品冲压工艺性分析冲压工艺设计主要包括冲压件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定两个方面的内容。良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用最小的材料消耗，最少的工序数量和工时，稳定地获得符合要求的优质产品，并使模具结构简单，模具寿命高，因而可以减少劳动量和冲裁成本。冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性，一般情况下，对冲裁件工艺性影响较大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求等。冲压件的工艺性合理与否，影响到冲压件的质量、模具寿命、材料消耗、生产效率等，设计中应尽可能提高其工艺性。从材料方面：此零件使用的材料是Q235，Q235具有好的塑性，具有好的冲压性能。从零件精度方面：此零件未标注公差按IT13来处理，冲压生产出的零件精度能够符合零件精度要求。从工艺方面：此零件的工艺大致可以分为：冲孔，冲孔，拉深，翻边。固定板冲压的主体部分形状为板型，此冲压件上的孔径都大于冲压所能冲制的最小半径。从固定板的结构上分析来看，此零件比较适合冲压成形。2.2工艺方案确定此零件的冲压基本工序为：冲孔。本次设计按照分析方案——方案分析——最终确定方案的思路进行。(1)方案对比该工件包括冲孔，一个基本工序，可以有以下一种工艺方案：采用直接冲孔冲孔。采用单工序模生产；(2)方案分析结构简单，成本高，生产效率低，难以满足大批量生产的要求；(3)方案确定综合以上分析，得出结论是：该零件工艺要求简单，适于单工序模进行冲压。确定了工艺方案以后，就可以进行该方案的模具结构形式的确定，这道工序的冲压力计算和冲压设备的选用。4第三章工艺计算工艺计算是模具设计的基础，只有正确的计算出各道工序的凸模、凹模尺寸、冲压力等，才能设计出正确的模具。本设计中的工艺计算比较多，具体计算如下：3.1工艺力的计算3.1.1冲孔凸、凹模的有关计算凸、凹模刃口尺寸的计算(1)凸凹模间隙查表可以确定其凸、凹模的间隙为：minZ=0.46mm，maxZ=0.64mm。（材料厚度为3mm，材料为Q235）(2冲孔凸、凹模刃口尺寸计算其冲孔凹模的尺寸如图3.1，其凹模尺寸计算采用凸模与凹模分别加工的方法。长为52.5，宽为55。先确定凸、凹模的刃口尺寸dD，再减去minZ便是凸模刃口尺寸。DA=(DMax-xΔ)DT=（DA-minZ）式中DA、DT----凸、凹模刃口尺寸（mm）；D----零件孔径公称尺寸（mm）；Δ----零件公差（mm）；minZ----最小合理间隙（mm）；XΔ----磨损量，磨损系数x是为了使零件的实际尺寸尽量接近零件公差带的中间尺寸。X值在0.5～1之间，与零件的制造精度有关。零件精度为IT11～IT13时，x=0.75；零件精度为IT10以上时，x=1；零件精度为IT14时，x=0.5。根据上述的公式可以计算出凸凹模的刃口尺寸：DA1=(43.94mm-0.75×0.025mm)=43.92mm(上偏差为+0.00625mm)DT1=(44.4mm-0.75×0.12mm)=44.49mm(下偏差为-0.03mm)（3）冲孔的冲裁力的计算查表可知材料Q235的抗拉强度τ=375MpaF=kLtτb=1.3×π×43.85/1000×3/1000m×375×100MPa=201.5KN5因为本设计中采用刚性卸料装置和下出料方式，则总F=F+推F+卸F卸F=卸KF=0.04×201.5KN=8.06KN顶F=顶KF=0.05×201.5KN=10.075KN推F=n推KF=1×0.045×201.5KN=9.0675KN则总F=201.5KN+9.0675KN+8.06KN=218.6275KN卸K、顶K、推K为卸料力、顶件力和推件力系数，可以通过查表获得，卸K=0.03～0.04，顶K=0.05,推K=0.045。初选压力机为J11-50（4）冲裁压力中心的计算压力中心坐标值(0,0)即工件中圆心。63.2.1冲孔凸模的有关计算图3.3冲孔凸模凸、凹模刃口尺寸的计算凸、凹模间隙查表可以确定其凸凹模的间隙为：Zmin=0.46mm，Zmax=0.64mm。（材料厚度为3.0mm，材料为Q235）冲直径为43.85mm孔的凸、凹模刃口尺寸计算计算此凸、凹模的刃口尺寸采用凸模与凹模分别加工的方法。首先确定凸模刃口尺寸dT，再加上Zmin便是凹模刃口尺寸。dT=(d+xΔ)dA=(d+xΔ)+minZ7式中dT、dA----冲孔凸、凹模刃口尺寸（mm）；XΔ----磨损量，磨损系数x是为了使零件的实际尺寸尽量接近零件公差带的中间尺寸。X值在0.5～1之间，与零件的制造精度有关。零件精度为IT11～IT13时，x=0.75；零件精度为IT10以上时，x=1；零件精度为IT10时，x=1。冲直径为43.85mm孔的凸、凹模刃口尺寸计算1Td=(d+xΔ)=43.85mm+0.75×0.12mm=43.94mm(其下偏差为-0.025mm)`1Ad=(43.85mm+0.75×0.12+0.46mm)=44.4mm(上偏差为+0.03mm)8第四章模具设计与设备选用4.1冲孔模零件相关设计4.1.1冲孔模的凸模，凹模设计根据上述计算出的凸模，凹模的刃口尺寸，设计出的凸模，凹模和凸模固定板，凹模固定板如图4.1和如图4.2。图4.1凹模9图4.2凸模固定板104.1.2冲孔模的模架的设计冲模模架的技术要求（摘自GB/T2850-90）（1）装入模架的每对